Biz tavsiye ve değerli görüşlerinden dolayı Dr Felix Castellano (BGSU) ve NR Neal kabul etmek istiyorum. Biz minnetle obor &quot;Malzeme Ağlar&quot; programı ve mali destek için Bowling Green State University kabul ediyorsunuz. 1112227 - Bu çalışma kısmen Ödülü CHE kapsamında NSF tarafından desteklenmiştir.

1. ZnSe Çekirdek Nanokristalleri 8 sentezi <ol><li> Sıra 7.0 g ODA ve bir üç boyunlu şişeye, bir manyetik karıştırma çubuğu. </li><li> Ayrı bir şişe içinde, 0.063 g Se ve 2.4 ml TOP birleştirmek ve bir manyetik karıştırma çubuğu ilave edin. TOP ve selenyum ve karışım 30 dakika daha vakum altında gazı alınmalıdır. </li><li> 120 90 dakika Degas ODA ° C, daha sonra geniş bir cam egzoz ile Ar akışı altında koymak. </li><li> Isı 300 ° C ODA ve ve Se karışımı enjekte. 300 ° C&#39;ye kadar sıcaklık iade edelim </li><li> Reaksiyon şişesine Et 2 Zn (ağırlık olarak% 10&#39;dur. Heksan içinde) 1.0 ml enjekte edilir ve uyarım absorbans tepe istenen bir dalga boyu (λ = 350-400 geçer yaklaşık 3 dakika için ° C kadar ya da 265 de tepki sağlamak nm), bunun üzerine ısıtma manto şişeyi çıkarın. </li><li> Reaksiyon şişenin sıcaklığı ~ 60 ° C&#39;ye kadar düşer, metanol ile kapalı tepesi, 12 ml metanol ile iki adet 15 ml&#39;lik bir santrifüj tüpleri arasında bölünmüş ekleyin. Kez 5 dakika boyunca santrifüjleyin ve kapalı dökmeksıvı faz. Toluen çöktürülmüş nanokristaller çözülür ve tekrarlayın. </li></ol> 2. ZnSe Çekirdek 9 CdS Çubukların Büyüme <ol><li> 3.0 g TOPO, 0.280 g ODPA, 0.080 g HPA, ve 0.090 g CdO birleştirin ve bir üç boyunlu şişeye, bir manyetik karıştırma çubuğu ilave edin. </li><li> Ayrı bir şişe içinde, 0.120 g S, ve 4.0 ml TOP birleştirmek ve bir manyetik karıştırma çubuğu ilave edin. </li><li> 150 45 dakika süreyle gazdan arındırmak CdO çözelti 120 ° C de ve 45 dakika için TOP ° C, daha sonra geniş cam egzoz ile Ar akışı altında koydu. </li><li> 380 CdO çözüm ısıtın ° C CdO çözülür ve çözüm berrak ve renksizdir kadar. Bu arada, 120 S solüsyonu ısı ° C S çözülmüş ve karışım berrak ve renksizdir kadar. </li><li> 1. adımdaki S solüsyonu ile ZnSe tüm ekleyin. </li><li> Cd çözüm TOP 2.0 ml ekleyin ve 380 ° C&#39;ye sıcaklık dönmesine izin verin Bir kere 380 ° C ulaşıldığında, hemen Cd çözüm içine S solüsyonu enjekte. </li><li>Nanoçubuklar sıcaklığı iyileşme süresi de dahil olmak üzere 6-9 dakika, büyümek için izin ver ve ısıtma manto şişeyi çıkarın. Artık çözümü ısı bırakılır, çubuklar daha uzun olacaktır. </li><li> Ürün sıvılaştırmak ve iki şişe bölmek kloroform eklemek, yeşil bir jel olabilir. </li><li> Çökelti etanol içinde nanokristaller, sıvı faz kapalı dökmek, ve solüsyona kloroform içinde tortulaşan nanokristaller çözülür. </li></ol> 3. CdS Çubuklar üzerindeki Pt İpucu Büyüme 10 <ol><li> 0.2 ml OA, 0.2 ml oleylamine, 10 mL difenil eter, ve 43 mg 1,2-hexadecanediol birleştirin ve bir şişeye bir manyetik karıştırma çubuğu ilave edin. </li><li> 80 de 1 saat için Degas karışım ° C, o zaman Ar akışı altında koymak ve 200 ° C sıcaklık ile arttırmak </li><li> Kloroform ve 20 mg Pt (II) asetilasetonat içinde CdS çubuklar bir karışımı ekleyin. 190 olmak reaksiyon karışımının 5-7 dk sonra ° C, çözelti siyah dönecektir. Isı şişeyi çıkarın. </li><li> 1. Bir çökelti nanokristallerMetanol 00:03 karışım bir santrifüj ile kloroform ve sıvı faz kapalı dökün. Kloroform ve tekrar bir çökelen kristaller çözülür. </li></ol> 4. MUA 11 Ligand Borsası <ol><li> Bir şişe içinde, 10 ml kloroform içinde nanoçubuklar dağılırlar. </li><li> Nanorod çözeltiye 0.1 g MUA ekleyin ve bütün MUA çözününceye kadar sonikasyon. </li><li> Ayrı bir flakon, 20 ml triple distile su (TDW) 0,1 g KOH çözülür. </li><li> Nanorod çözüm TDW çözeltinin yaklaşık 5,0 ml eklenir ve şiddetle çalkalanır. </li><li> Sulu ve organik fazlar ayırmak için 1 dakika için 6000 rpm&#39;de bir adım 4,4 karışım santrifüjleyin. </li><li> Üst (sulu) faz toplayın ve su ila 3:1 metanol olan bir çözelti elde etmek için metanol ilave edin. </li><li> 2 dakika için 6000 rpm&#39;de bir adım 4,6 çökelti nanokristaller için karışım santrifüjleyin. Sıvı faz kapalı dökün ve TDW içinde sonicating ile çökelen kristaller çökmeleri. </li><li> O takdirdeAdım 4.5 rganic aşamasında hala orijinal nanokristal çözümün bazı renk korur, tekrar 4.7 ile 4.4 adım. </li></ol> 5. (Ref den uyarlanmıştır. 12) PbS Çekirdek Sentezi <ol><li> 0.49 g PbO, 18 ml ODE ve 1-16 ml OA (daha OA verimleri büyük parçacıkları istenen boyutuna bağlı olarak) birleştirin ve üç boyunlu balona bir manyetik karıştırıcı ekleyin. </li><li> Ayrı bir şişede, 10 ml ODE ve bir manyetik karıştırma çubuğu ilave edin. </li><li> 120, 1 saat boyunca Degas her ikisi de şişeleri ° C, o zaman Ar akışı altında koydu. </li><li> 135 Pb çözüm Isı ° C Bu arada, oda sıcaklığı, sadece ODE içeren şişeye soğutulur. </li><li> Oda sıcaklığında ODE 0.21 ml TMS ekleyin, daha sonra 135 ° Pb çözelti karışımı içine enjekte ° C. </li><li> Reaksiyon gidermek için bir buz banyosu içinde 1-5 (istenen boyutuna bağlı olarak, uzun ısıtma verimi büyük parçacıkları) dk ve yer ° C de 135 ° karışım ısıtılır. </li><li> Damıtılmış aseton içinde çökelti nanokristaller, dökmekf sıvı faz, ve tolüen içinde tortulaşan kristallerin çözünmesi. Iki kez daha tekrarlayın. </li></ol> 6. PbS Çekirdek 13 CdS Shell Büyüme <ol><li> 1.0 g CdO, 6 ml OA, ve 15 ml ODE birleştirin ve bir üç boyunlu bir şişeye bir manyetik karıştırma çubuğu ilave edin. </li><li> Ayrı bir şişe içinde, toluen ve bir manyetik karıştırıcı içinde çözülmüş PbS çekirdek 20-40 mg ekleyin. </li><li> 280 CdO çözüm ısıtın ° C çözelti 100 ° C&#39;de serin sonra, berrak ve renksiz olana kadar </li><li> 110 PbS çözüm ısıtın ° C en fazla 5 dk aşan kapalı kaynatın, ama hepsi değil, çözücü, daha sonra Cd enjekte çözüm için. </li><li> Yavaş yavaş 120-160 için reaksiyon karışımının ısıtılması ° C (istenen kabuk kalınlığına bağlı olarak). Ince kabuklu için (1-2 mono tabakaları) hemen Cd çözeltinin enjeksiyonundan sonra reaksiyon söndürmek. </li><li> Bir kez istenilen sıcaklık reaksiyon bir buz banyosu içinde şişeye koyarak quench ulaşılır. </li><li> Etanol, Pou çökelti kristallerSıvı faz kapalı r, ve tolüen içinde tortulaşan kristallerin çözünmesi. Iki kez tekrarlayın. Son temizlik döngüsü üzerinde, çözülür ve susuz oktan içinde kristaller saklayın. </li></ol> 7. FTO / Cam Elyaf üzerine TiO 2 Hazırlanması <ol><li> Deterjan (Alconox) ile FTO kaplı cam yıkama ve deiyonize su ile durulayın uzat. </li><li> 5 dk Ar akışı ile her biri için ve kuru, daha sonra isoproponal metanol, aseton, içinde cam sonikasyon. </li><li> 70 ° C&#39;de 30 dakika için deiyonize su ve ısı (havada) içinde 75 mM bir banyo TiCl 4 cam yerleştirin </li><li> 1 saat boyunca 450 ° C &#39;de Ar, ile deiyonize su ve kuru, daha sonra sıcaklık (hava içinde) ile cam durulayın ve oda sıcaklığına soğumaya bırakın. </li><li> Cam soğutma olsa da, ağırlık itibariyle 3:1 oranında terpinol içinde TiO 2 Dyesol yapıştırma çözülür. </li><li> Sıra 3 Bir TiCl 4 ile muamele edilmiş olan kuru cam slayt FTO tarafının ortasına TiO 2 karışımın düşer6 700 rpm&#39;de sn ve 2.000 rpm&#39;de 1 dk d sıkma. </li><li> Film daha sonra açık, kahverengi döner ° C kadar 450-500 havadaki slayt Tavlama. </li></ol> 8. Bir Film içine Kaplama PbS / CdS Spin <ol><li> Tüm spin kaplama adımları bir argon glovebox yapılmaktadır. </li><li> Sıra 4-5 PbS damlaları / oktan içinde CdS (10 mg / ml) adım 7 hareketsiz slayt üzerine ve merkezi kurumaya başlayıncaya kadar yayıldı dursun, sonra 2.500 rpm&#39;de sonra 15 sn 600 rpm&#39;de 5 saniye için dönerler. </li><li> Sıra 1:3 MPA 10 damla: Yüzeyi tamamen kaplayarak slayt ve 2.500 rpm&#39;de sonra 600 rpm, 15 sn 5 sn spin metanol çözeltisi. </li><li> 2.500 rpm&#39;de slaytta 10 damla koyarak ve 15 sn sonra, 600 rpm&#39;de 5 saniye iplik metanol ile yüzey yıkayın. </li><li> Adım 8.4 &#39;de aynı yöntemle oktan ile yüzey yıkayın. </li><li> Tekrar filmin her bir katman için daha sonraki 8,2-8,5 adımları. </li><li> ° C&#39;de 15 dakika boyunca 150 her üçüncü kat sonra filmin tavlama. Final filmin NC zirve dalga boyu 1.5 civarındaki bir absorbans sahip olmalıdır. </li></ol> 9. Dip Boya PbS / CdS Filmler <ol><li> Tamamen batırmak numune için yeterince geniş bir deney şişesi içinde 80 mL metanol içinde 0.43 g kadmiyum asetat çözeltisi hazırlayın. </li><li> Tamamen batırmak numune için yeterince geniş bir deney şişesi içinde 80 mL metanol içindeki bir sodyum sülfit nonahydrate eden bir çözelti (Na 2 S • 9H 2 O) hazırlayın. </li><li> 1 Kadmiyum banyo dk, ve metanol ile durulama daldırın örnek. Sonra 1 sulfer banyosunda dk, ve metanol ile durulama için daldırmak. </li><li> Gözenekler (genellikle 4-8 kez) dolana kadar 9.3 adımı yineleyin. </li><li> 150 ° C &#39;de 15 dakika boyunca numune tavlaması. </li></ol> 10. CTAB 14 ile Filmler Tedavisi <ol><li> Adım 9&#39;da ikinci film üzerinde 10 mg / ml &#39;lik bir konsantrasyonda, metanol içinde çözüldü ve 30 saniye süreyle 2500 rpm&#39;de döndürün, sonra 1 dakika bekletin CTAB il 0,25 ml&#39; dir. </li&gt; <li> Kadar kuru metanol ve spin 10 damla ile slayt durulayın. </li><li> 10.1 ve 10.2 kez tekrarlayın. </li></ol> 11. Temsilcisi Sonuçlar Her bir sentez adımında / CD / Pt NC ZnSe karşılık gelen absorpsiyon ve emisyon spektrumlarına evrimi Şekil 1 &#39;de izlenir. Bu Şekil 1b sırasıyla ZnSe ve CdS karakteristik ~ 350 nm ve ~ 450, absorbans zirveleri ifade, ve, en önemlisi, şimdi de ~ 550 nm FL tepe başlangıcı görüntüler görülebilir. Bu özellik, FL ZnSe / CdS arayüzü genelinde yayıcı Eksitonik çürümenin bir sonucudur. Bu tip II arası bir FL sonra metal parçasının içine delokalize elektron hızlı bir şekilde enjeksiyonu yüzünden Pt ucu (Şekil 1c), büyüme ile söndürülür. Bu ultra-hızlı şarj ayırma su fotokatalitik azaltılması için elektronun kullanılmasını sağlar. Hidrofilik MUA ligandları sonra Th kolaylaştırmak için ilave edilirgüneş H 2 kalıcı azalma (Şekil 2) sağlayan, yarı iletken çekirdek inhibe oksidasyon stabilitesinin artırılması ile ZnSe etki deliğin e çıkarılması. Atma deliğin bir sonucu olarak, organik ligandlar ile fotodegradasyon duyarlı olmak, ancak, Şekil 2&#39;de görüldüğü gibi bu sadece taze ligand ilavesiyle hafifletilebilir. Bu nedenle, hidrofilik ligand giriş sadece NC suda çözünür kılmak değil, aynı zamanda organik yüzey aktif değiştirmek için ucuz, kolay ve maliyet nano korumak için sistemin enerjetikleri ayarlayın. PBS / CdS nanokristal katı maddeler için, Şekil 3a ve 3b, imalat işleminin bir şematik ve nihai cihaz gösterilmektedir. Şekil 3c, çekirdek / kabuk Nanokristallerin bir TEM görüntü göstermektedir ki, PbS çekirdek çevresinde eşit olarak CdS infiltrasyonu. Nanokristal Katı gözeneklerin görece özgür olduğu gösterilmiştirŞekil 3d, bir cihazın kesit bir SEM görüntüsü. Gözlemlenebilir kabuk büyümesinin bir sonucu absorbans ve emisyon zirveleri hem bir blueshift olduğunu. Bu kayma Cd&#39;un çekirdek içine daha fazla sızmak daralan PbS çekirdek atfedilen ve Şekil 4&#39;te görülebilir. Emisyon büyük bir artış aynı zamanda CdS kabuk tarafından sağlanan gelişmiş kuantum kapatılma dolayı, Şekil 4&#39;te görülebilir. CdS tabaka emisyon artırmakla kalmaz, aynı zamanda yukarı yaklaşık 200 e kadar bir katı termal stabilite artan çekirdek korur ° C, yaklaşık 50 ° C&#39;de tek başına PBS nanokristal katı daha yüksektir. Bu nanokristal sağlam mimari kullanılarak inşa Güneş pilleri sadece daha iyi termal kararlılık göstermiştir değil, aynı zamanda ilgili organik olarak birbirine bağlı filmler daha yüksek açık devre gerilimleri (0,7 V) yüksek olduğu gösterilmiştir. Bu filmler ayrıca s süren, oksijen atmosfere çok daha yüksek bir hoşgörü göstermiştirhiçbir bozulma ile normal atmosfer şartlarında everal gün. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/4296/4296fig1.jpg" /> Fabrikasyon heteronanocrystals Şekil 1. Optik özellikleri. (A). Λ = 390 nm de bir Eksitonik özelliği gösteren ZnSe NC ve absorbans. Bandaj emisyon bu örnekler için gözlenmedi. (B). ZnSe çekirdek NC büyüdü ZnSe / CdS nanoçubuklar Emisyon ve absorbans. (C). Pt çökelme sonrası ZnSe / CdS nanoçubuklar Absorbans. <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/4296/4296fig2.jpg" /> Şekil 2. MUA üzerindeki hidrojen üretimi Evrimi ZnSe / CdS / Pt heteronanocrystals şapkalı. Hidrojen üretimi ZnSe / CdS / Pt nanopartiküller yeni ligandlar eklendikten sonra devam edilir. Taze ligandların eklenmesinden sonra H2 üretim hızı (yeni deneysel eğrisinin eğimi) (8-12<html> hr) yaklaşık olarak ilk azalma (0-8 saat) önce olduğu gibi aynıdır. <img alt="Şekil 3" src="/files/ftp_upload/4296/4296fig3.jpg" /> Şekil 3,. (A) nanokristal katıların imalatı ile ilgili adımlar ve (b) nihai fotovoltaik cihazın şematik gösterimi. Aşağıda, (c) PBS / CdS çekirdek / kabuk nanokristaller ve nanokristal katı (d) bir yandan görünüşüdür SEM görüntülerini vardır. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/4296/4296fig4.jpg" /> Emilimi (alt) ve emisyon (CdS kabuğun yaklaşık 1 tek tabaka birikimi kaynaklanan PbS NC üst. Şekil 4. Değişiklikler katyon değişim gelen PbS çekirdek küçülmesi hem de bir ≈ 150 nm vardiya olarak yansımaktadır spektrumu. PbS floresan yoğunluğu tip 1 heteroyapı oluşumuna bağlı olarak geliştirilmiştir. ve_content &quot;fo: keep-together.within-page =&quot; always &quot;&gt; <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/4296/4296fig5.jpg" /> Şekil 5. Şematik (a) ZnSe / CdS / Pt çekirdek / çubuk / ucu yapılarda enerji seviyesi uyum gösterimi ve (b) ZnTe / CdS / Pt çekirdek / çubuk / ucu yapılar. ZnTe seribaşı yapılardan delikleri olumsuz ligand yolculuk yapan bir enerji düzeyi oturmak gibi uygun malzeme seçimi, bu cihazlarla, büyük önem taşımaktadır.

<ol>
	<li>Kamat, P. V., Flumiani, M., Dawson, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal+-+Metal+and+Metal-+Semiconductor+Composite+Nanoclusters.">Metal - Metal and Metal- Semiconductor Composite Nanoclusters.</a> Colloids Surf. A. 202, 269-279 (2002).</li><li>Dawson, A., Kamat, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complexation+of+Gold+Nanoparticles+with+Radiolytically+Generated+Thiocyanate+Radicals+((SCN)2.">Complexation of Gold Nanoparticles with Radiolytically Generated Thiocyanate Radicals ((SCN)2.</a> J. Phys. Chem. B. 105, 960-966 (2001).</li><li>Borensztein, Y., Delannoy, L., Djedidi, A., Barrera, R. G., Louis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+of+the+Plasmon+Resonance+of+Gold+Nanoparticles+in+Au/TiO2+Catalyst+under+Oxidative+and+Reducing+Atmospheres.">Monitoring of the Plasmon Resonance of Gold Nanoparticles in Au/TiO2 Catalyst under Oxidative and Reducing Atmospheres.</a> J. Phys. Chem. C. 114, 9008 (2010).</li><li>Acharya, K. P., Khnayzer, R. S., O'Connor, T., Diederich, G., Kirsanova, M., Klinkova, A., Roth, D., Kinder, E., Imboden, M., Zamkov, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Role+of+Hole+Localization+in+Sacrificial+Hydrogen+Production+by+Semiconductor-Metal+Heterostructured+Nanocrystals.">The Role of Hole Localization in Sacrificial Hydrogen Production by Semiconductor-Metal Heterostructured Nanocrystals.</a> Nano Lett. 11, 2919 (2011).</li><li>Amirav, L., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photocatalytic+Hydrogen+Production+with+Tunable+Nanorod+Heterostructures.">Photocatalytic Hydrogen Production with Tunable Nanorod Heterostructures.</a> J. Phys. Chem. Lett. 1, 1051-1054 (2010).</li><li>Pattantyus-Abraham, A. G., Kramer, I. J., Barkhouse, A. R., Wang, X., Konstantatos, G., Debnath, R., Levina, L., Raabe, I., Nazeeruddin, M. K., Gratzel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Depleted-Heterojunction+Colloidal+Quantum+Dot+Solar+Cells.">Depleted-Heterojunction Colloidal Quantum Dot Solar Cells.</a> ACS Nano. 4, 3374-3380 (2010).</li><li>Kinder, E., Moroz, P., Diederich, G., Johnson, A., Kirsanova, M., Nemchinov, A., O'Connor, T., Roth, D., Zamkov, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+All-Inorganic+Nanocrystal+Solids+through+Matrix+Encapsulation+of+Nanocrystal+Arrays.">Fabrication of All-Inorganic Nanocrystal Solids through Matrix Encapsulation of Nanocrystal Arrays.</a> J. Amer. Chem. Soc. 133, 20488-20499 (2011).</li><li>Davide, C. P., Liberato, M., Lucia, C. M., Stefan, K., Cinzia, G., Marinella, S., Angela, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shape+and+Phase+Control+of+Colloidal+ZnSe+Nanocrystals.">Shape and Phase Control of Colloidal ZnSe Nanocrystals.</a> Chem. Mater. 17, 1296-1306 (2005).</li><li>Carbone, L., Nobile, C., de Giorgi, M., Sala, F. D., Morello, G., Pompa, P., Hytch, M., Snoeck, E., Fiore, A., Franchini, I. R., Nadasan, M., Silvestre, A. F., Chiodo, L., Kudera, S., Cingolani, R., Krahne, R., Manna, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+Micrometer-Scale+Assembly+of+Colloidal+CdSe/CdS+Nanorods+Prepared+by+a+Seeded+Growth+Approach.">Synthesis and Micrometer-Scale Assembly of Colloidal CdSe/CdS Nanorods Prepared by a Seeded Growth Approach.</a> Nano Lett. 7, 2942-2950 (2007).</li><li>Habas, S. E., Yang, P., Mokari, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+Growth+of+Metal+and+Binary+Metal+Tips+on+CdS+Nanorods.">Selective Growth of Metal and Binary Metal Tips on CdS Nanorods.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 3294-3295 (2008).</li><li>Costi, R., Saunders, A. E., Elmalem, E., Salant, A., Banin, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visible+Light-Induced+Charge+Retention+and+Photocatalysis+with+Hybrid+CdSe-Au+Nanodumbbells.">Visible Light-Induced Charge Retention and Photocatalysis with Hybrid CdSe-Au Nanodumbbells.</a> Nano Lett. 8, 637-641 (2008).</li><li>Hines, M. A., Scholes, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colloidal+PbS+Nanocrystals+with+Size-Tunable+Near-Infrared+Emission:+Observation+of+Post-Synthesis+Self-Narrowing+of+the+Particle+Size+Distribution.">Colloidal PbS Nanocrystals with Size-Tunable Near-Infrared Emission: Observation of Post-Synthesis Self-Narrowing of the Particle Size Distribution.</a> Adv. Mater. 15, 1844-1849 (2003).</li><li>Pietryga, J. M., Werder, D. J., Williams, D. J., Casson, J. L., Schaller, R. D., Klimov, V. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Utilizing+the+Lability+of+Lead+Selenide+to+Produce+Heterostructured+Nanocrystals+with+Bright,+Stable+Infrared+Emission.">Utilizing the Lability of Lead Selenide to Produce Heterostructured Nanocrystals with Bright, Stable Infrared Emission.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 4879-4885 (2008).</li><li>Tang, J., Kemp, K. W., Hoogland, S., Jeong, K. S., Liu, H., Levina, L., Furukawa, M., Wang, X., Debnath, R., Cha, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colloidal-quantum-dot+photovoltaics+using+atomic-ligand+passivation.">Colloidal-quantum-dot photovoltaics using atomic-ligand passivation.</a> Nat. Mat. 10, 765-771 (2011).</li></ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

Bu çalışmada inorganik Nanokristallerin kompozit mimarileri fotobaşlatılmış ücretleri mekansal ayırma ulaşmak için istihdam edilebilir gösterilmiştir. Özellikle, bu kompozit ince ayar ya fotokatalitik veya fotovoltaik işlevi gerçekleştirmek için kullanılabilir sonra, iki etki alanı karşısında, yüklerin dağılımı sağlar. Verici ve alıcı nanokristal alan tek bir nanoparçacık yerleştirilmiştir Örneğin, etkin fotokatalizörlerin yapılabilir. Bu tür bir sistemin enerjetikleri Şe...

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td><td> Yorumlar (isteğe bağlı) </td></tr><tr><td> octadecylamine (ODA),% 90 </td><td> Balıkçı </td><td> AC12932-0050 </td><td></td></tr><tr><td> selenyum (Se), 200 mesh </td><td> Acros </td><td> AC19807-2500 </td><td></td></tr><tr><td> tri-n-octylphosphine (TOP),% 97 </td><td> Strem </td><td> 15-6655 </td><td> Hava Duyarlı </td></tr><tr><td> Dietil çinko (Et2Zn), ağırlık olarak% 10&#39;dur. </td><td> Aldrich </td><td> 22080 </td><td> Hava Hassas, Işık Hassas </td></tr><tr><td> metanol,% 99,8, susuz </td><td> Aldrich </td><td> 179337 </td><td></td></tr><tr><td> toluen,% 99.8, susuz </td><td> Aldrich </td><td> 244511 </td><td></td></tr><tr><td> tri-n-octylphosphine oksit (TOPO),% 99 </td><td> Aldrich </td><td> 223301 </td><td></td></tr><tr><td> n-octadecylphosphonic asit (ODPA),% 98 </td><td> PCI Sentez </td><td> 104224 </td><td></td></tr><tr><td> hexylphosphonic asit (HPA),% 98 </td><td> PCI Sentez </td><td> 4721-24-8 </td><td></td></tr><tr><td> kadmiyum oksit (CDO),% 99.99 </td><td> Aldrich </td><td> 202894 </td><td></td></tr><tr><td> kükürt (S),% 99.999 </td><td> Acros </td><td> AC19993-0500 </td><td> Güçlü koku </td></tr><tr><td> 11-mercaptoundecanoic asit (MUA),% 95 </td><td> Aldrich </td><td> 450561 </td><td></td></tr><tr><td> potasyum hidroksit (KOH) </td><td> Acros </td><td> AC13406-0010 </td><td></td></tr><tr><td> kloroform </td><td> VWR </td><td> EM-CX1059-1 </td><td></td></tr><tr><td> oksit (PbO),% 99.999 kurşun </td><td> Aldrich </td><td>32306-1KG </td><td></td></tr><tr><td> 1-octadecene (ODE),% 90 </td><td> Aldrich </td><td> O806-25ml </td><td></td></tr><tr><td> oleik asit (OA), 90% </td><td> Aldrich </td><td> O1008-1G </td><td></td></tr><tr><td> bis (trimetilsilil) sülfat (TMS), sentetik dereceli </td><td> Aldrich </td><td> 283134-25G </td><td> Hava duyarlı, güçlü bir koku, son derece reaktif </td></tr><tr><td> aseton </td><td> Merck Kimyasallar </td><td> AX0118-2 </td><td></td></tr><tr><td> kadmiyum asetat </td><td> Acros </td><td> AC31713-5000 </td><td></td></tr><tr><td> sodyum sülfit nonahydrate (Na 2 S • 9H 2 O),% 98 </td><td> Alfa Aesar </td><td> CB1100945 </td><td> Hassas Işık </td></tr><tr><td> Heksadesiltrimethil amonyum bromür (CTAB),% 99 </td><td> Sigma </td><td> H6269-100G </td><td></td></tr><tr><td> oleylamine, 70% </td><td> Aldrich </td><td> O7805-5G </td><td></td></tr><tr><td> difenil eter </td><td> Alfa Aesar </td><td> 101-84-8 </td><td></td></tr><tr><td> 1,2-hexadecanediol </td><td> TCI </td><td> 6920-24-7 </td><td></td></tr><tr><td> Pt (II) asetilasetonat,% 97 </td><td> Aldrich </td><td> 282782-5G </td><td></td></tr><tr><td> izopropanol,% 99.8, susuz </td><td> Acros </td><td> AC32696-0025 </td><td></td></tr><tr><td> titanyum tetraklorür (TiCl4),% 99.9 </td><td> Aldrich </td><td> 697079-25G </td><td> Hassas derece hava </td></tr><tr><td> titanyum dioksit, DSL 90T </td><td> Dyesol </td><td> DSL 90T </td><td></td></tr><tr><td> terpinol </td><td> MP Biyomedikal </td><td> 98-55-5 </td><td></td></tr><tr><td> 3-mercaptopropionik asit (MPA),% 99 </td><td> Alfa Aesar </td><td> A10435 </td><td> Güçlü koku </td></tr><tr><td> oktan, susuz,% 99 </td><td> Aldrich </td><td> 412236 </td><td></td></tr></tbody></table>

harvesting solar energy by means of charge-separating nanocrystals and their solids

Tek bir nano-kompozit farklı yarıiletken malzemeler conjoining malzeme arabirimleri arasında yük taşıyıcılarının mekansal dağılımı üzerinde üstün bir kontrol olanağı sunan yeni optoelektronik malzemelerin geliştirilmesi için sentetik araçlar sağlar. Bu çalışmanın da gösterdiği gibi donör ve akseptör benzeri nanokristaller filmlerin katmanlı bir derleme fotovoltaik yol verirken, tek bir nanoparçacık donör-alıcı nanokristal (NC) etki bir arada, verimli fotokatalitik 1-5 malzemelerin gerçekleşmesine yol açabilir malzemeler. Başlangıçta kağıt doğrusal yığılmış ZnSe, CdS ve ortaklaşa fotobaşlatılmış ücret ayrımı teşvik Pt etki, oluşan kompozit inorganik Nanokristallerin sentezi üzerinde duruluyor. Bu yapılar, 2 H gaz üretimi ile sonuçlanan, güneş radyasyonu altında su fotokataliz için sulu çözeltiler kullanılır. Arasında fotobaşlatılmış ayrılması geliştirmek içinmasrafları, içsel bir elektrik alanı gelen bir doğrusal gradyan ile bir nanorod morfoloji 5 kullanılır. Inter-domain enerjetikleri sonra (metanol ile) kurban rejenerasyonu için ZnSe etki yüzeyine delik kovma sırasında Pt katalitik doğru foto elektron götürmek için optimize edilmiştir. Burada hidrojen üretmek için tek etkili yöntem yarıiletken-ligand arayüzü enerji seviyesi hizalama ayar göre yüzey durumları etkisizleştirmek için elektron-verici ligandlar kullanmak olduğunu göstermektedir. Su Kararlı ve etkili azaltma onlar aşağılayıcı ondan enerjik delikleri önlenmesi, yarıiletken etki valans bandında boşalan olması nedeniyle bu ligandlar tarafından izin verilir. Spesifik olarak, deliğin enerji yarı iletken alan fonksiyonel bırakarak, ligand parçası aktarılır olduğunu göstermektedir. Ligandlar bozulmuş olduğunda bu bize, işlevsel bir devlet için tüm nanokristal-ligand sistemi geri dönmelerini sağlayan, Basitçe, sistem 4 taze ligandlar ekleyerek. Bir fotovoltaik ücret ayrımı teşvik etmek, biz PbS ve TiO 2 film bir kompozit iki tabakalı katı kullanın. Delikleri PbS katmanı 6 üzeri Au elektrot kanalize ederken, bu yapılandırmada, fotobaşlatılmış elektronlar TiO 2 enjekte edilir ve sonradan bir FTO elektrot tarafından alınıyor. İkincisi geliştirmek için biz CdS yarı iletken çevreleyen matriks içine yapıştırma PbS NC veriyor (SMENA) stratejisi, bir Yarıiletken Matrix Kapsüllü nanokristal Diziler tanıtmak. Sonuç olarak, imal edilmiş katı maddeler, mükemmel termal stabilite sergiler nanokristal-matris arayüzleri heteroepitaxial yapı atfedilen ve prototip güneş hücreleri 7 zorlayıcı ışık hasat performans göstermektedir.

Watch this Scientific Journal Video about Harvesting Solar Energy by Means of Charge-Separating Nanocrystals and Their Solids at JoVE.com

Harvesting Solar Energy by Means of Charge-Separating Nanocrystals and Their Solids

Güneş enerjisi üretimi için konuşlandırılabilir nanokristal kompozit yarı iletken yük-ayırma geliştirilmesi için genel bir strateji sunulmuştur. Verici-alıcı nanokristal film yığın-heterokavşaklar fotovoltaik enerji dönüşüm için kullanılabilir ederken, bir tek nanoparçacık geometri verici-alıcı nanokristal etki bu montaj bir fotokatalitik işlev yol açmaktadır göstermektedir.

Şarj-Ayırma Nanokristaller ve Bunların Katılar Yoluyla Güneş Enerjisi Hasat

Conjoining different semiconductor materials in a single nano-composite provides synthetic means for the development of novel optoelectronic materials ...

harvesting-solar-energy-means-charge-separating-nanocrystals-their

Research

JoVE Journal

Engineering

14.0K Görüntüleme.  Bowling Green State University. Güneş enerjisi üretimi için konuşlandırılabilir nanokristal kompozit yarı iletken yük-ayırma geliştirilmesi için genel bir strateji sunulmuştur. Verici-alıcı nanokristal film yığın-heterokavşaklar fotovoltaik enerji dönüşüm için kullanılabilir ederken, bir tek nanoparçacık geometri verici-alıcı nanokristal etki bu montaj bir fotokatalitik işlev yol açmaktadır göstermektedir.

Video: Harvesting Solar Energy by Means of Charge-Separating Nanocrystals and Their Solids

Characterization of Surface Modifications by White Light Interferometry: Applications in Ion Sputtering, Laser Ablation, and Tribology Experiments

In materials science and engineering it is often necessary to obtain quantitative measurements of surface topography with micrometer lateral resolution. From the measured surface, 3D topographic maps can be subsequently analyzed using a variety of software packages to extract the information that is needed.
In this article we describe how white light interferometry, and optical profilometry (OP) in general, combined with generic surface analysis software, can be used for materials science and engineering tasks. In this article, a number of applications of white light interferometry for investigation of surface modifications in mass spectrometry, and wear phenomena in tribology and lubrication are demonstrated. We characterize the products of the interaction of semiconductors and metals with energetic ions (sputtering), and laser irradiation (ablation), as well as ex situ measurements of wear of tribological test specimens.
Specifically, we will discuss:
<ol class="lroman">
	<li>Aspects of traditional ion sputtering-based mass spectrometry such as sputtering rates/yields measurements on Si and Cu and subsequent time-to-depth conversion.</li>
	<li>Results of quantitative characterization of the interaction of femtosecond laser irradiation with a semiconductor surface. These results are important for applications such as ablation mass spectrometry, where the quantities of evaporated material can be studied and controlled via pulse duration and energy per pulse. Thus, by determining the crater geometry one can define depth and lateral resolution versus experimental setup conditions.</li>
	<li>Measurements of surface roughness parameters in two dimensions, and quantitative measurements of the surface wear that occur as a result of friction and wear tests.</li>
</ol>
Some inherent drawbacks, possible artifacts, and uncertainty assessments of the white light interferometry approach will be discussed and explained.

White light microscope interferometry is an optical, noncontact and quick method for measuring the topography of surfaces. It is shown how the method can be applied toward mechanical wear analysis, where wear scars on tribological test samples are analyzed; and in materials science to determine ion beam sputtering or laser ablation volumes and depths.

İyon Püskürtme Uygulamaları, Lazer Ablasyon ve Triboloji Deneyler: Beyaz Işık Interferometre ile yüzey modifikasyonları Karakterizasyonu

In materials science and engineering it is often necessary to obtain quantitative measurements of surface topography with micrometer lateral resolution. ...

Mühendislik

Fabrication of Nano-engineered Transparent Conducting Oxides by Pulsed Laser Deposition

Nanosecond Pulsed Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas allows the deposition of metal oxides with tunable morphology, structure, density and stoichiometry by a proper control of the plasma plume expansion dynamics. Such versatility can be exploited to produce nanostructured films from compact and dense to nanoporous characterized by a hierarchical assembly of nano-sized clusters. In particular we describe the detailed methodology to fabricate two types of Al-doped ZnO (AZO) films as transparent electrodes in photovoltaic devices: 1) at low O2 pressure, compact films with electrical conductivity and optical transparency close to the state of the art transparent conducting oxides (TCO) can be deposited at room temperature, to be compatible with thermally sensitive materials such as polymers used in organic photovoltaics (OPVs); 2) highly light scattering hierarchical structures resembling a forest of nano-trees are produced at higher pressures. Such structures show high Haze factor (&gt;80%) and may be exploited to enhance the light trapping capability. The method here described for AZO films can be applied to other metal oxides relevant for technological applications such as TiO2, Al2O3, WO3 and Ag4O4.

We describe the experimental method to deposit nanostructured oxide thin films by nanosecond Pulsed Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas. By using this method Al-doped ZnO (AZO) films, from compact to hierarchically structured as nano-tree forests, can be deposited.

Fabrikasyon Pulsed Lazer Biriktirme tarafından Transparent letken Oksitler Nano-mühendislik

Nanosecond Pulsed  Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas allows the deposition  of metal oxides with tunable morphology, structure, ...

Making Record-efficiency SnS Solar Cells by Thermal Evaporation and Atomic Layer Deposition

Tin sulfide (SnS) is a candidate absorber material for Earth-abundant, non-toxic solar cells. SnS offers easy phase control and rapid growth by congruent thermal evaporation, and it absorbs visible light strongly. However, for a long time the record power conversion efficiency of SnS solar cells remained below 2%. Recently we demonstrated new certified record efficiencies of 4.36% using SnS deposited by atomic layer deposition, and 3.88% using thermal evaporation. Here the fabrication procedure for these record solar cells is described, and the statistical distribution of the fabrication process is reported. The standard deviation of efficiency measured on a single substrate is typically over 0.5%. All steps including substrate selection and cleaning, Mo sputtering for the rear contact (cathode), SnS deposition, annealing, surface passivation, Zn(O,S) buffer layer selection and deposition, transparent conductor (anode) deposition, and metallization are described. On each substrate we fabricate 11 individual devices, each with active area 0.25 cm2. Further, a system for high throughput measurements of current-voltage curves under simulated solar light, and external quantum efficiency measurement with variable light bias is described. With this system we are able to measure full data sets on all 11 devices in an automated manner and in minimal time. These results illustrate the value of studying large sample sets, rather than focusing narrowly on the highest performing devices. Large data sets help us to distinguish and remedy individual loss mechanisms affecting our devices.

Tin sulfide (SnS) is a candidate material for Earth-abundant, non-toxic solar cells. Here, we demonstrate the fabrication procedure of the SnS solar cells employing atomic layer deposition, which yields 4.36% certified power conversion efficiency, and thermal evaporation which yields 3.88%.

Termal Buharlaşma ve Atomik katman Biriktirme tarafından Record-verimlilik SNS Güneş Pilleri yapma

Tin sulfide (SnS) is a candidate absorber material for Earth-abundant, non-toxic solar cells. SnS offers easy phase control and rapid growth by congruent ...

Integration of Light Trapping Silver Nanostructures in Hydrogenated Microcrystalline Silicon Solar Cells by Transfer Printing

One of the potential applications of metal nanostructures is light trapping in solar cells, where unique optical properties of nanosized metals, commonly known as plasmonic effects, play an important role. Research in this field has, however, been impeded owing to the difficulty of fabricating devices containing the desired functional metal nanostructures. In order to provide a viable strategy to this issue, we herein show a transfer printing-based approach that allows the quick and low-cost integration of designed metal nanostructures with a variety of device architectures, including solar cells. Nanopillar poly(dimethylsiloxane) (PDMS) stamps were fabricated from a commercially available nanohole plastic film as a master mold. On this nanopatterned PDMS stamps, Ag films were deposited, which were then transfer-printed onto block copolymer (binding layer)-coated hydrogenated microcrystalline Si (&#181;c-Si:H) surface to afford ordered Ag nanodisk structures. It was confirmed that the resulting Ag nanodisk-incorporated &#181;c-Si:H solar cells show higher performances compared to a cell without the transfer-printed Ag nanodisks, thanks to plasmonic light trapping effect derived from the Ag nanodisks. Because of the simplicity and versatility, further device application would also be feasible thorough this approach.

A viable transfer printing-based methodology to introduce plasmonic metal nanostructures in solar cells is described. Using nanopillar poly(dimethylsiloxane) stamps, an Ag-based ordered nanodisk array was integrated with standard hydrogenated microcrystalline Si solar cells, which led to improved device performances due to plasmonic light trapping.

Transfer Baskı ile Hidrojene Mikrokristal Silikon Güneş Pilleri Işık Yakalama Gümüş Nanoyapıların Entegrasyonu

One of the potential applications of metal nanostructures is light trapping in solar cells, where unique optical properties of nanosized metals, commonly ...

Quantitative Hardness Measurement by Instrumented AFM-indentation

In this work, a combination of amplitude-modulated non-contact atomic force microscopy and atomic force spectroscopy is applied for instrumented hardness measurements on an Au(111) surface with atomistic resolution of single plasticity events. A careful experimental procedure is described that includes the force sensor selection, its calibration, the calibration of the cantilever deflection detection system, and the minimization of instrumental drift for accurate and reproducible force-distance measurements. Also, a method for the data analysis is presented that allows the extraction of force-penetration curves from recorded force-distance curves. A typical curve displays a clear elastic deformation regime up to the first plasticity event, or pop-in, with a length in the range of one to two Burger's vectors. Later plasticity events exhibit the same magnitude. The work of plasticity is further extracted from the measurements. Finally, the hardness is determined in combination with the indentation curve using non-contact atomic force microscopy images of the remaining indents.

This experimental protocol describes how atomic force microscopy can be used to measure hardness at the true nanometer scale and to detect single atomistic plasticity events.

Enstrumanlı AFM-girinti Kantitatif Sertlik Ölçümü

In this work, a combination of amplitude-modulated non-contact atomic force microscopy and atomic force spectroscopy is applied for instrumented hardness ...

Monovalent Cation Doping of CH3NH3PbI3 for Efficient Perovskite Solar Cells

Here, we demonstrate the incorporation of monovalent cation additives into CH3NH3PbI3 perovskite in order to adjust the optical, excitonic, and electrical properties. The possibility of doping was investigated by adding monovalent cation halides with similar ionic radii to Pb2+, including Cu+, Na+, and Ag+. A shift in the Fermi level and a remarkable decrease of sub-bandgap optical absorption, along with a lower energetic disorder in the perovskite, was achieved. An order-of-magnitude enhancement in the bulk hole mobility and a significant reduction of transport activation energy within an additive-based perovskite device was attained. The confluence of the aforementioned improved properties in the presence of these cations led to an enhancement in the photovoltaic parameters of the perovskite solar cell. An increase of 70 mV in open circuit voltage for AgI and a 2 mA/cm2 improvement in photocurrent density for NaI- and CuBr-based solar cells were achieved compared to the pristine device. Our work paves the way for further improvements in the optoelectronic quality of CH3NH3PbI3 perovskite and subsequent devices. It highlights a new avenue for investigations on the role of dopant impurities in crystallization and controls the electronic defect density in perovskite structures.

Monovalent Cation Doping of CH3NH3PbI3 for Efficient Perovskite Solar Cells

Here, we present a protocol to adjust the properties of solution-processed CH3NH3PbI3 through the incorporation of monovalent cation additives in order to achieve highly efficient perovskite solar cells.

CH tek değerlikli katyon doping<sub&gt; 3</sub&gt; NH<sub&gt; 3</sub&gt; PBI<sub&gt; 3</sub&gt; Verimli Perovskit Güneş Pilleri için

Here, we demonstrate the incorporation of monovalent cation additives into CH3NH3PbI3 perovskite in order to adjust the optical, excitonic, and electrical ...

High Temperature Fabrication of Nanostructured Yttria-Stabilized-Zirconia (YSZ) Scaffolds by In Situ Carbon Templating Xerogels

We demonstrate a method for the high temperature fabrication of porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ, 8 mol% yttria - 92 mol% zirconia) scaffolds with tunable specific surface areas up to 80 m2&#183;g-1. An aqueous solution of a zirconium salt, yttrium salt, and glucose is mixed with propylene oxide (PO) to form a gel. The gel is dried under ambient conditions to form a xerogel. The xerogel is pressed into pellets and then sintered in an argon atmosphere. During sintering, a YSZ ceramic phase forms and the organic components decompose, leaving behind amorphous carbon. The carbon formed in situ serves as a hard template, preserving a high surface area YSZ nanomorphology at sintering temperature. The carbon is subsequently removed by oxidation in air at low temperature, resulting in a porous, nanostructured YSZ scaffold. The concentration of the carbon template and the final scaffold surface area can be systematically tuned by varying the glucose concentration in the gel synthesis. The carbon template concentration was quantified using thermogravimetric analysis (TGA), the surface area and pore size distribution was determined by physical adsorption measurements, and the morphology was characterized using scanning electron microscopy (SEM). Phase purity and crystallite size was determined using X-ray diffraction (XRD). This fabrication approach provides a novel, flexible platform for realizing unprecedented scaffold surface areas and nanomorphologies for ceramic-based electrochemical energy conversion applications, e.g. solid oxide fuel cell (SOFC) electrodes.

High Temperature Fabrication of Nanostructured Yttria-Stabilized-Zirconia YSZ Scaffolds by In Situ Carbon Templating Xerogels

A protocol for fabricating porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ) scaffolds at temperatures between 1,000 &#176;C and 1,400 &#176;C is presented.

tarafından Nano yapılı yitriya stabilize-Zirkonyum (YSZ) iskelelerinin Yüksek Sıcaklık Fabrikasyon<em&gt; Situ</em&gt; Karbon şablonu Kserojeller

We demonstrate a method for the high temperature fabrication of porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ, 8 mol% yttria - 92 mol% zirconia) ...

Well-aligned Vertically Oriented ZnO Nanorod Arrays and their Application in Inverted Small Molecule Solar Cells

This manuscript describes how to design and fabricate efficient inverted solar cells, which are based on a two-dimensional conjugated small molecule (SMPV1) and [6,6]-phenyl-C71-butyric acid methyl ester (PC71BM), by utilizing ZnO nanorods (NRs) grown on a high quality Al-doped ZnO (AZO) seed layer. The inverted SMPV1:PC71BM solar cells with ZnO NRs that grew on both a sputtered and sol-gel processed AZO seed layer are fabricated. Compared with the AZO thin film prepared by the sol-gel method, the sputtered AZO thin film exhibits better crystallization and lower surface roughness, according to X-ray diffraction (XRD) and atomic force microscope (AFM) measurements. The orientation of the ZnO NRs grown on a sputtered AZO seed layer shows better vertical alignment, which is beneficial for the deposition of the subsequent active layer, forming better surface morphologies. Generally, the surface morphology of the active layer mainly dominates the fill factor (FF) of the devices. Consequently, the well-aligned ZnO NRs can be used to improve the carrier collection of the active layer and to increase the FF of the solar cells. Moreover, as an anti-reflection structure, it can also be utilized to enhance the light harvesting of the absorption layer, with the power conversion efficiency (PCE) of solar cells reaching 6.01%, higher than the sol-gel based solar cells with an efficiency of 4.74%.

This manuscript describes how to design and fabricate efficient inverted SMPV1:PC71BM solar cells with ZnO nanorods (NRs) grown on a high quality Al-doped ZnO (AZO) seed layer. The well-aligned vertically oriented ZnO NRs exhibit high crystalline properties. The power conversion efficiency of solar cells can reach 6.01%.

İyi hizalanmış dikey odaklı ZnO Nanorod diziler ve kendi uygulama içinde ters küçük molekül güneş hücreleri

This manuscript describes how to design and fabricate efficient inverted solar cells, which are based on a two-dimensional conjugated small molecule ...

Indoor Experimental Assessment of the Efficiency and Irradiance Spot of the Achromatic Doublet on Glass (ADG) Fresnel Lens for Concentrating Photovoltaics

We present a method to characterize achromatic Fresnel lenses for photovoltaic applications. The achromatic doublet on glass (ADG) Fresnel lens is composed of two materials, a plastic and an elastomer, whose dispersion characteristics (refractive index variation with wavelength) are different. We first designed the lens geometry and then used ray-tracing simulation, based on the Monte Carlo method, to analyze its performance from the point of view of both optical efficiency and the maximum attainable concentration. Afterwards, ADG Fresnel lens prototypes were manufactured using a simple and reliable method. It consists of a prior injection of plastic parts and a consecutive lamination, together with the elastomer and a glass substrate to fabricate the parquet of ADG Fresnel lenses. The accuracy of the manufactured lens profile is examined using an optical microscope while its optical performance is evaluated using a solar simulator for concentrator photovoltaic systems. The simulator is composed of a xenon flash lamp whose emitted light is reflected by a parabolic mirror. The collimated light has a spectral distribution and an angular aperture similar to the real Sun. We were able to assess the optical performance of the ADG Fresnel lenses by taking photographs of the irradiance spot cast by the lens using a charge-coupled device (CCD) camera and measuring the photocurrent generated by several types of multi junction (MJ) solar cells, which have been previously characterized at a solar simulator for concentrator solar cells. These measurements have demonstrated the achromatic behavior of ADG Fresnel lenses and, as a consequence, the suitability of the modelling and manufacturing methods.

Indoor Experimental Assessment of the Efficiency and Irradiance Spot of the Achromatic Doublet on Glass ADG Fresnel Lens for Concentrating Photovoltaics

The achromatic doublet on glass (ADG) Fresnel lens makes use of two materials with differing dispersion to reduce chromatic aberration and increase attainable concentration. In this paper, a protocol for the complete characterization of the ADG Fresnel lens is presented.

Verimlilik ve fotovoltaik konsantre için cam (ADG) Fresnel Lens üzerinde akromatik eş fincan olma kapalı deneysel değerlendirilmesi

We present a method to characterize achromatic Fresnel lenses for photovoltaic applications. The achromatic doublet on glass (ADG) Fresnel lens is ...

Developing High Performance GaP/Si Heterojunction Solar Cells

To improve the efficiency of Si-based solar cells beyond their Shockley-Queisser limit, the optimal path is to integrate them with III-V-based solar cells. In this work, we present high performance GaP/Si heterojunction solar cells with a high Si minority-carrier lifetime and high crystal quality of epitaxial GaP layers. It is shown that by applying phosphorus (P)-diffusion layers into the Si substrate and a SiNx layer, the Si minority-carrier lifetime can be well-maintained during the GaP growth in the molecular beam epitaxy (MBE). By controlling the growth conditions, the high crystal quality of GaP was grown on the P-rich Si surface. The film quality is characterized by atomic force microscopy and high-resolution x-ray diffraction. In addition, MoOx was implemented as a hole-selective contact that led to a significant increase in the short-circuit current density. The achieved high device performance of the GaP/Si heterojunction solar cells establishes a path for further enhancement of the performance of Si-based photovoltaic devices.

Here, we present a protocol to develop high-performance GaP/Si heterojunction solar cells with a high Si minority-carrier lifetime.

Yüksek performanslı GaP/Si Heterojunction güneş hücreleri gelişmekte

To improve the efficiency of Si-based solar cells beyond their Shockley-Queisser limit, the optimal path is to integrate them with III-V-based solar ...